tracepro使用指南

基本参数：

型面为抛物面，聚光面积为72m 2，开口直径D=9577mm ，焦距f=7500mm 。抛物面方程为 Z Y X 3022=+，聚光器共分为12块，每块间距为20mm 。中心开口半径为100mm 。接收平面半径为100mm 。

操作过程如下：

(1) 打开软件

双击快捷方式打开软件，出现如下的对话框，选择Standard 即可满足要求。

(2) 建立模型

在菜单栏中选择Insert Reflector ，弹出Insert Reflector 对话框，选择Conic 选项，其

中Shape 共分四种：球面、抛物面、椭圆面和双曲面。在本例中聚光器型面为抛物面，所以选择Parabolic 。此外其它的一些设置可以按上面的基本参数的要求填写，如下面对话框所示，填写完毕后点击Insert 按钮。这样就建立了一个厚度为2mm 、焦距为7500mm 、开口直径为9577mm 、中间孔洞半径为100mm 、中心坐标为(0,0,0)的抛物面聚光器，如下右图所示。

要想从不同角度观察模型，可以从通过以下菜单进行操作。其中和按钮比较常用，

为全局放大，为对模型进行旋转观测。

要想观测模型的不同效果可以点击菜单栏View选项，有Silhouettes、Render、Wireframe、Hidden Line四个选项可供选择。

(3)分割聚光器

按要求聚光器共分为12块，每块间距为20mm。此处应用布尔运算对聚光器进行分割。首先创建X向尺寸为10000mm(要比聚光器的开口直径大一些)，Y向尺寸为20mm(为每块聚

光镜的间距尺寸)，Z向尺寸为5000mm(要比聚光器开口深度略大)的薄板，具体参数设置如下对话框所示。

薄板创建完成后，点击鼠标右键，出现下拉菜单，选择Rotate选项，对应弹出Rotation Selection 对话框，按对话框中参数填写完成按Copy按钮。此操作共进行5次。最终完成结果图如下所示。

Ctrl键加鼠标左键依次选择抛物镜面和各个薄板，点击鼠标右键，选择Subtract选项，对其进行布尔减运算。最终完成图如下所示。进行布尔运算时需要注意，模型选取的先后顺序对运算结果有很大影响。

(4)接收平面创建

已知接收平面半径为100mm。首先创建一个X向尺寸500mm、Y向尺寸500mm、Z向尺寸为2mm的平板，中心坐标为(0,0,7500)的平板。平板的尺寸没有具体的要求，只要比接收平面尺寸稍大即可。然后再创建一个半径为100mm，中心坐标为(0,0,7500)的球。二者进行布尔Intersect运算，最终结构图为半径为100mm的圆形平板，如下图所示。

接收平面的移动：选定想要移动的平面，点击鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择Move选项，会弹出如下对话框，按照需求填写数值即可。当按下Apply时，接收平面会按照填写数据移动，当按下Copy时，接收平面是被复制并且移动。

(5)表面属性设置

在选取镜面进行表面属性设置时要注意观察哪些是需要设定属性的镜面，在本例中只有聚光器的内侧面和接收面朝向聚光器的一侧需要设定表面属性。可以单击按钮，依次选定被分割后的抛物镜面，选择表面时需要按住Ctrl键进行连续选择，然后点击鼠标右键，选择Properties选项，出现Apply Properties对话框，选择Surface选项，在下拉选项中选择Perfect Mirror选项，将抛物镜面设置为理想镜面。同样的，对接收面进行设置，选择Perfect Absorber 选项，假设其为理想吸收面。

如果下拉菜单中没有合适的选项时，需要自己设定表面属性。步骤如下：Define Edit

Property Data Surface Properties，在弹出的对话框中选择Add Property，在Surface

Property name中写入自己认为合适的名称。

例如我现在创建了一个0000的表面，单击OK后出现了如下所示的条形区域。在下面的各个条形框中填入合适的数据即可。

(6)光线设定

Analysis>Grid Raytrace，完成如下图所示的设置。在Grid Boundary设置中，因为聚光器为抛物面型，所以此处选择Annular选项。Outer为网格外半径尺寸，Inner为内部半径开口尺寸。这两个参数可以根据聚光器的结构进行设定。

当想要模拟太阳光线时，还需要完成如下操作：

当所有设置完成后，点击按钮就可以进行光线跟踪了。

(7)接收面能流观测

首先选择接收平面，再单击按钮，或者是Aanlysis> Irradiance/Illuminance Maps选项就可以看到接收面上的能流分布了。

可以通过Aanlysis> Irradiance/Illuminance Options对接收平面能流显示的一些相关参数进行设定。具体对话框如下图所示。要想对能流强度数据进行保存的话，可以点击鼠标右键，选择Save As选项即可。

(8)数据后处理

因为tracepro中自动生成的图形颜色不是很正规，可以将上步保存的数据导入到tecplot中进行后处理。

原图后处理图

在数据处理中，需要根据先前保存的数据进行坐标生成，这个工作可以在Excel中完成，然后将整理后的数据导入Tecplot中绘制即可。